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獨(dú)辟新“境”光源 - LED之投影機(jī)應(yīng)用 |
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--投影之窗工作室
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[投影之窗專欄評(píng)述]
LED對(duì)于大眾百姓來說，已經(jīng)并不陌生了，LED Light Emitting Diode（發(fā)光二極管）的縮寫。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。其最顯著特點(diǎn)是使用壽命長，光電轉(zhuǎn)換效能高。因此
LED廣泛見于日常生活中，如家用電器的指示燈，汽車 后防霧燈等。 |
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經(jīng)過多年的技術(shù)發(fā)展以及產(chǎn)品市場化經(jīng)歷，利用微顯示器件開發(fā)的投影機(jī)產(chǎn)品在技術(shù)上已經(jīng)相當(dāng)成熟，投影產(chǎn)品可以說已經(jīng)深入了我們教育、商務(wù)乃至家庭娛樂等諸多大屏顯示領(lǐng)域，目前已有各種規(guī)格型號(hào)的前投影機(jī)和背投影機(jī)面市。無論是LCD投影機(jī)還是DLP投影機(jī)，光源技術(shù)都是其核心技術(shù)之一，目前廣泛采用的UHE、UHP燈泡具有較高的光效率，可以輸出較高的亮度，但其帶來的復(fù)雜的光路結(jié)構(gòu)和散熱系統(tǒng)的高要求，影響了投影機(jī)體積的進(jìn)一步縮小，同時(shí)其2000～3000小時(shí)的壽命也大大增加了投影機(jī)的后期使用成本，基于這些因素，投影機(jī)的光源革新將成為未來技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。
在顯示效果方面，目前的投影產(chǎn)品已經(jīng)完全能夠滿足用戶的需要。
當(dāng)然，用戶對(duì)于產(chǎn)品的期待是永無止境的，用戶希望獲得更加小巧便攜，最好能夠方便的隨身攜帶以便應(yīng)用的投影產(chǎn)品；并且希望產(chǎn)品的性價(jià)比更高，不只是產(chǎn)品的價(jià)格方面，燈泡等零部件的使用壽命也是非常重要的部分，畢竟目前的投影燈泡價(jià)格不菲；此外，作為投影產(chǎn)品“最核心”的顯示效果，當(dāng)然也是需要在應(yīng)用中得到保證的。以上這三個(gè)主要的性能提升要求，雖然新的產(chǎn)品已經(jīng)有了較大的改善，但“瓶頸”也越來越明顯，因?yàn)檫@與投影光路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)息息相關(guān)，想要獲得更好的產(chǎn)品，就必須有更新更實(shí)用的技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用。而LED光源技術(shù)，目前已經(jīng)得到不錯(cuò)的發(fā)展和應(yīng)用，可以說是最值得關(guān)注的投影新發(fā)展方向之一。
應(yīng)用LED光源的投影產(chǎn)品最早亮相在大眾眼前，是在2003年5月舉行的SID年會(huì)上，以其袖珍的機(jī)身引起了很大的反響，不過，當(dāng)時(shí)只是概念產(chǎn)品。真正具有實(shí)用意義的則是在2005年1月CES展會(huì)上，五家公司同時(shí)展出了LED光源的袖珍投影機(jī)，人們才開始真正考慮LED光源投影產(chǎn)品在應(yīng)用方面的優(yōu)勢及弱點(diǎn)。又經(jīng)過一年的技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展，2006年1月CES展會(huì)上LED光源成為突出的亮點(diǎn)，2006年6月SID討論會(huì)上發(fā)表了大量的LED光源論文，從而標(biāo)志著進(jìn)入LED發(fā)展的新階段。由于重視的結(jié)果，兩年來LED光源的性能全面提高，在核心性能方面，其擁有更好的發(fā)光率、更大的功率、并且改善發(fā)光角度以及單色發(fā)光性能，從而提高了單位發(fā)光亮度。并且新產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了交直流兩用，并改善熱管理等。這些發(fā)展使得采用LED光源的投影產(chǎn)品在應(yīng)用表現(xiàn)上更為出色，性能提升也為產(chǎn)品市場發(fā)展提供了基礎(chǔ)。
LED光源的應(yīng)用，在投影機(jī)方面，最主要的意義在于為機(jī)身小型化開辟了新的道路。由于LED光源體積小，且具有很多顯示技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，所以更適于研發(fā)小巧的投影機(jī)甚至原件，使用戶的投影更加“隨身化”和“自由化”。LED用于投影照明，不僅壽命增加，而且改變了投影機(jī)結(jié)構(gòu)，由于減少了散熱需求，并縮短了光路系統(tǒng)，所以散熱量和噪聲都有更好的表現(xiàn)。
目前，LED光源主要應(yīng)用與集成化小型投影原件和袖珍式小型機(jī)兩種投影產(chǎn)品，集成化小型投影原件不做成獨(dú)立機(jī)型，其主要是與微型顯示設(shè)備如手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦集成在一起，電池供電，可以投影約A4紙或標(biāo)準(zhǔn)信紙大小的圖像，方便與他人共享畫面。袖珍式掌上投影機(jī)則是完整獨(dú)立機(jī)型，體積小巧輕便，一只手也可以輕易的拿起，攜帶方便，可放于文件包內(nèi)，未來的發(fā)展方向是商務(wù)應(yīng)用。其可交直流兩用，投影畫面可大于17英寸，屏幕亮度15至200流明，隨著技術(shù)的發(fā)展，顯示效果還在不斷提升。
LED光源投影機(jī)經(jīng)過了幾年的發(fā)展，目前已經(jīng)有了一定產(chǎn)品性能和技術(shù)積累，最新的產(chǎn)品也已經(jīng)能夠表現(xiàn)令人初步滿意的畫面。由于可以實(shí)現(xiàn)三原色LED的單獨(dú)快速通斷，就可以讓三原色輪流發(fā)光，快速分時(shí)到達(dá)投影系統(tǒng)，這樣通過變換投影燈光的色彩實(shí)現(xiàn)彩色投影，就不再需要采用復(fù)雜而精密的色輪系統(tǒng)。
從原理上看，LED光源的使用無論對(duì)于LCD投影機(jī)還是DLP投影機(jī)，都簡化了其光路結(jié)構(gòu)，從而使整體結(jié)構(gòu)和體積都得到了精簡。
另外由于LED是真正意義上的冷光源，工作過程不會(huì)產(chǎn)生大量熱量，降低了對(duì)散熱系統(tǒng)的要求，基本可以不使用風(fēng)扇，除了降低功耗外，還減少了工作噪音，這些都是商務(wù)用投影機(jī)未來發(fā)展的方向。再加上，LED光源的壽命都在10000小時(shí)以上，涵蓋了投影機(jī)產(chǎn)品使用的整個(gè)生命周期，對(duì)于用戶來說意味著使用投影機(jī)將不會(huì)再有后期的燈泡更換問題和使用成本的增加。最重要的一點(diǎn)是，由于
LED光源的色域要比目前使用的燈泡寬，這就意味著投影機(jī)的色彩再現(xiàn)范圍將增大。
LED光源技術(shù)的前景被普遍看好，DLP領(lǐng)域的TI、Toshiba、Mitsubishi和三星以及3LCD領(lǐng)域的Epson、Sony都已經(jīng)推出了相應(yīng)的產(chǎn)品或工程樣機(jī)，DLP技術(shù)似乎起步較早，并且真正實(shí)現(xiàn)了成熟的商業(yè)應(yīng)用，其中，Toshiba
TDP-FF1A（135×100×55、0.565kg）、三星SP-P300M（128×85×53、0.68kg）、Mitsubishi
PK-20（123×98×47、0.452kg ），分辨率：SVGA 3款代表性產(chǎn)品早在幾年前上市銷售，而且也有不俗的成績。
LED光源在背投電視機(jī)產(chǎn)品的應(yīng)用方面已有很好的實(shí)踐，例如三星、三洋、蔡斯、愛普生、雅佳、JVC等公司均有研發(fā)機(jī)型進(jìn)行過展示，LCD、LCOS、DLP顯示元件均有采用，背投屏幕可達(dá)55英寸，雖然目前LED的發(fā)光效率還不夠高，在保證低功耗的同時(shí)還無法實(shí)現(xiàn)高亮度輸出。不過LED的發(fā)光效率近年來進(jìn)步速度很快，目前白光LED的發(fā)光效率已經(jīng)達(dá)到20～30流明／W，最高的已經(jīng)達(dá)到60流明/W，離投影機(jī)實(shí)際要求的光效率差距越來越小，整體技術(shù)應(yīng)用值得LED投影機(jī)借鑒。LED光源將帶來更完美的色彩表現(xiàn)，使色彩再現(xiàn)性大大提高，同時(shí)小巧的體積、低功耗將使投影機(jī)實(shí)現(xiàn)真正意義上的隨時(shí)隨地投影，而小體積、長壽命、快速關(guān)機(jī)等投影機(jī)的終極訴求，通過LED光源都可以得到解決。
近兩年來LED投影機(jī)發(fā)展極為迅速，隨著投影機(jī)技術(shù)的發(fā)展，投影機(jī)進(jìn)一步趨于小型化。超便攜型投影機(jī)由于體積很小巧給人們生活帶來了許多便利，深受人們的歡迎。在這種條件下，許多投影機(jī)廠商都非常重視在體積小巧的投影機(jī)方面的開發(fā)，并爭先恐后的生產(chǎn)出一種帶LED光源的超便攜投影機(jī)。各廠家包括三星、LG、三菱、東芝、普立爾等公司都有推出這種使用了LED為光源的超便攜投影機(jī)，他們有使用DLP技術(shù)的，有采用3LCD技術(shù)的，但他們都有一共同的特點(diǎn)那就是它們的體積都十分小巧，僅比手掌稍大一些，十分便于攜帶使用�？梢砸姷茫队邦I(lǐng)域的LED光源革命還是值得我們熱切期待的。
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